Jak vytisknout 3D kostru živého zvířete?  
Stačí ho dočasně uspat, nasnímat počítavou tomografií a získaná data překlopit do formátu pro 3D tiskárny. Ze zajímavého nápadu se určitě stane fantastická pomůcka v medicíně, výzkumu i ve výuce.


 

Zvětšit obrázek
Kostra a plíce živého potkana, vytištěné systémem Shapeways Inc. Kredit: Doney et al., JoVE (2013).


Zlé jazyky tvrdí, že biologové se zabývají především mrtvolami a že správným biologem se stane jen ten, kdo se s tím dokáže vyrovnat. Je to samozřejmě pravda, upřímně řečeno, biologie ptáka poletujícího vysoko v korunách stromů anebo hlodavce, který se potměšile šklebí ze vzdálené nory, se zatím studovala jen velmi obtížně. Možná se to ale změní.

 

Zvětšit obrázek
Evan Doney. 3D tisk snímků počítačové tomografie přináší nepopiratelný úspěch. Kredit: E. Doney.

S velmi zajímavou myšlenkou nedávno přišel student Evan Doney z katolické University of Notre Dame du Lac, South Bend, Indiana. Inspirovala ho k tomu nepříjemná osobní zkušenost s dutinami, když se po rozhovoru s lékařem na ORL (OtoRhinoLaryngologie, čili specialisté na uši, nos a krk) rozhodl zhmotnit CT snímky z počítačové tomografie. Doney pak s pomocí několika volně dostupných programů převedl data z CT skenů do formátu, s nímž může pracovat 3D tiskárna.

 

Nápad se úžasně osvědčil a Doney se do toho pustil pořádně, s týmem spolupracovníků. Vytvořili technologii 3D tisku koster a vnitřních orgánů, zobrazených počítačovou tomografií. Její možnosti si vyzkoušeli vytištěním kostry živého laboratorního potkana, kterého uspali a poté nasnímali rentgenem počítačové tomografie. Není jisté, zda dotyčný potkan ještě žije, ale pokud ano, mohl by se kochat pohledem na vlastní plastovou kostru ve 3D, navíc s odstranitelnými plícemi. Když už Doney s kolegy byli v ráži, provedli totéž i s živým králíkem, jemuž vyhotovili elegantní 3D model lebky.

 

Zvětšit obrázek
Porovnání 3D tisku celých koster a plic potkana systémy ProJet HD 3000 (vlevo) a Shapeways Inc. (vpravo). Kredit: Doney et al., JoVE (2013).

 

Technologie 3D tisku snímků počítačové tomografie působí nesmírně slibně. Jen v lidské medicíně si lze představit spoustu pozoruhodných aplikací. Chirurgové si mohou před komplikovaným zákrokem vytisknout 3D model místa budoucího zákroku a pak na něm trénovat operaci. Vytiskli by si dejme tomu celou hlavu pacienta, v níž by byl barevně zvýrazněn obtížně dostupný nádor. A pak by zkusili, jak dobří operatéři ve skutečnosti jsou.

Zvětšit obrázek
3D lebky živého králíka. Vlevo ProJet HD 3000, uprostřed Shapeways Inc., vpravo Makerbot Replicator. Kredit: Doney et al., JoVE (2013).

Budoucí lékaři by si také mohli vytisknout již existující CT skeny rozličných onemocnění a důkladně se s nimi seznámit. A nejen oni. Doneyho technologie podle všeho bude velmi zajímavá pro výuku na školách všech stupňů, které asi všude po světě trpí nedostatkem vhodných pomůcek. Kvalitní modely lidské lebky jsou drahé, o celých kostrách ani nemluvě. 3D tisk kostí pro účely výuky by podle Doneyho a spol. vyšel mnohem levněji. A navíc, koho by nelákalo studovat anatomii na vlastní nebo alespoň vlastnoručně vytištěné kostře? S barevně odlišenými či světélkováním ve tmě zdůrazněnými detaily? Obchodníci s drahými učebními pomůckami asi prožijí nepříjemný šok, ale z doposud obávaných hodin biologie člověka, ale i celých obratlovců by se mohla stát fantastická zábava.

 

 

Zvětšit obrázek
Jak prosté. Kredit: University of Notre Dame.

Čtenář unavený stohy klasických přírodovědných publikací ve formátu pdf jistě uvítá možnost seznámit se s odbornou publikací úplně jiného druhu. Doney a spol. totiž svoji technologii 3D tisku živých zvířat publikovali ve volně dostupném odborném videočasopisu Journal of Visualized Experiments. Příprava takové publikace dává vědecké práci další rozměr a možná by nebylo od věci ve větší míře zavést odborné videočasopisy do jednotlivých oborů přírodních i humanitních věd. Vědcům by to jenom prospělo.

 




VIDEO ZDE


 


Literatura

University of Notre Dame News 3.4. 2013, Wired 1.4. 2013, Journal of Visualized Experiments 73: e50250.

 

Datum: 04.04.2013 11:46
Tisk článku

Jak funguje lidská kostra? -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 129 Kč
cena: 129 Kč
Jak funguje lidská kostra?


Diskuze:

3D tisk se v medicíně už používá

Jmeno Nenipodstatne,2013-04-05 17:07:56

3D tisk podle dat z CT se už v humánní medicíně dávno používá jako předoperační příprava. A to i u nás. Konkrétně v Nemocnici Na Homolce to nedávno dělali, když si předem vytiskli aortu nemocného pacienta a připravili si nástroje přesně na míru.

Viz http://www.tribune.cz/clanek/29279

Odpovědět

Stratasys

Ondřej Dvořák,2013-04-05 15:53:49

Společnost Stratasys ty tiskárny vyrábí a prodává, už dávno si přeji mít jednu k dispozici.

Odpovědět

Orgány

Jiří Novák,2013-04-04 13:56:32

Ale vůbec nejste mimoň! Osel už o něčem podobném informoval: http://www.osel.cz/index.php?clanek=3782

Tisk s atomovou přesností by se hodil, to nepochybně, ale tělu myslím postačí běžná průmyslová přesnost v desetinách resp. setinách milimetru.

Odpovědět

Prima,

Barak Obava,2013-04-04 12:23:18

ale zajímavější bude, až tiskárna bude schopná s atomovou přesností zkopírovat výstup z vylepšené MR. A chirurg pak poškozenou část za hodinku vymění ;-)

Odpovědět


3D tisk

Lukas Florner,2013-04-04 13:34:59

S atomovou přesností to sice ještě není, ale 3D tisk se už v chirurgii úspěšně používá kupříkladu při nahrazování částí kostí, lebky apod. Celkem nedávno proběhla informačním étérem jedna taková zprávička. Možná by bylo ještě zajímavější, kdyby se dal 3D tisk nějakým způsobem použít pro "tisk" živých tkání, třeba z buněčných kultur vypěstovaných z těla pacienta, aby s tím neměl problém imunitní systém. Ale to je možná jen nápad úplného mimoně, který tomu zas až tolik nerozumí :o).

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace